ФИЗИКА
ІІ курс
Сабақ барысында http://schoolcollection.edu.ru
сайтынан алынған материалдар қолданылады.
1
Сабақтың тақырыбы:
ТРАНСФОРМАТОР
ІІ курс
Сабақ барысында http://schoolcollection.edu.ru
сайтынан алынған материалдар қолданылады.
2
«ДОМИНО» ойыны
Айнымалы ток
дегеніміз не?
3
«ДОМИНО» ойыны
Төменгі кернеуге
қанша вольтқа
дейінгілер
жатады?
4
«ДОМИНО» ойыны
Жоғарғы кернеуге
қандай
вольттарды
атаймыз?
5
«ДОМИНО» ойыны
Электр тогын
қайдан аламыз?
6
«ДОМИНО» ойыны
Электр энергиясын
механикалық
энергияға ненің
көмегімен
айналдырады?
7
«ДОМИНО» ойыны
Ток генераторы
дегеніміз не? Оның
негізгі бөліктері мен
атқаратын қызметі
қандай?
8
«электромагниттік
индукция» құбылысын еске
түсіру
9
Сызбаның қатесін тап:
Тұрақты электр тогы
Тұрақты Магнит өрісі
Айнымалы магнит өрісі
Айнымалы электр тогы
Контурда тұйықталған
индукциялық ток
жүреді
Ni
Ф
t
10
Жаңа сабақ
Жаңа материалды
меңгерту.
11
Q =
2
tRI
Формуланы жаз
Р2>Р1? Болуы мүмкін бе?
Q қалай арттырамыз?
Жүктеме қалай өзгереді?
Тізбекке қандай құрал қажет?
P2 =
Айнымалы ток
күшін тудырушы
2 UI Формуланы жаз
2
P1 =
Айнымалы ток көзі
1 UI Формуланы жаз
1
12
«Түрлендіру» сөзін басқаша
«Трансформациялау» деп айтамыз?
«Түрлендіру» сөзін басқаша …
«Трансформатор» деп атаймыз
13
Көптеген жағдайда бiр ток көзiнен әртүрлi кернеуге арналған
құралдарды қоректендiру қажет болады. Мысалы, теледидарды
220 Втық ток көзiне қосқан кезде оның iшiндегi қыздыру
шамдарына 6,3 В, транзисторларға 12 В, ал электронды
сәулелендiру түтiкшесiне 15000 В кернеу беру қажет. Кернеудi
осылай қажетiмiзше көтерiп, немесе төмендету үшiн
трансформаторлар деп аталатын құралдар пайдаланылады.
Қуаттың тұрақты дерлік мәнінде айнымалы ток кернеуінің ток
күшімен қатар өзгеруін айнымалы токтың трансформациясы
дейді. Айнымалы токтың трансформациясын жүзеге асыратын
құрал трансформатор деп аталады. Ол электромагниттік
индукция құбылысына негізделген.
Трансформаторды алғаш рет 1878 жылы орыс
ғалымы П.Н.Яблочков ойлап тапқан, кейін оны 1882
жылы И.Ф.
Қарапайым
трансформатор ферромагниттi өзекшеге кигiзiлген
өткiзгiштердiң екi жақты орамдарынан тұрады
Усагин жетілдірді.
15
Павел Николаевич
Яблочков
(1847 – 1894)
16
Иван Филиппович
Усагин
(18551919)
17
Трансформатордың құрылысы
Темір өзекше
18
Бiрiншi реттi орам қоректендiрушi кернеу көзiне, ал екiншi
реттi орам тұтынушыларға қосылған. Олардың сәйкес
орамдарының саны n1 және n2ге тең. Трансформатордың
жұмыс iстеу принципi электромагниттiк индукция
құбылысына негiзделген. Бiрiншi реттi орамдар арқылы
айнымалы ток өткен кезде ферромагниттiк өзекшеде
айнымалы магнит ағыны пайда болады. Бұл магнит ағыны
өз кезегiнде екiншi реттi орамдарды да тесiп өтетiн
болғандықтан осы орамдарда индукциялық ЭҚКiн
туғызады. Егер екiншi реттi орамдар тұтынушыларға
қосылған болса, онда бұл тiзбектен де айнымалы ток өтедi.
Ал бұл айнымалы ток өзекшеде қайтадан өзiнiң айнымалы
магнит ағынын туғызады. Екiншi орамдардың туғызған
магнит ағыны өзекшедегi толық магнит ағынын кемiтедi,
бұл өз кезегiнде бiрiншi реттi орамдардағы өздiк индукция
ЭҚКiнiң кемуiне алып келедi. Өздiк индукция ЭҚКiнiң
кемуiнен бiрiншi реттi тiзбекте ток арта бастайды да,
қоректендiрушi кернеудiң мәнi өздiк индукция ЭҚКiне
теңескенде жүйеде тепетеңдiк орнайды. Орамдар
санының бiрбiрiне қатынасын
19
трансформациялау коэффициентi
деп атайды. К>1 болғанда
трансформаторлар төмендеткiш, ал
K<1 болса жоғарылатқыш
трансформаторлар болып табылады.
Бiрiншi және екiншi орамдардағы ток
күшi, кернеу мен орам сандарының
арасында мынадай байланыс бар
Энергияның сақталу заңына сәйкес
Р2=P1PорPөз
мұндағы Р2=I2U2cos 2 – екiншi
φ
тiзбектен тұтынушылар
φ
пайдаланатын қуат, Р1 =I1U1cos 1 –
бiрiншi тiзбекке қоректену көзiнен
берiлетiн қуат, ал Рор=I12r1+I22r2 –
актив кедергiлерi r1 және r2 – ге тең
орамдардағы қуат шығыны да, Рөз–
ферромагниттiк өзекшенiң
магниттелуiмен байланысты қуат
шығыны.
20
Трансформатордың жұмыс принципі
Айнымалы ток көзі
жүктеме
II
I
Трансформатордың пайдалы әсер
коэффициентi (ПӘК)
21
Айнымалы ток көзі
жүктеме
II
I
ЭҚК катушкаға әсер етуі;
Екі катушканың орам саны бірдей болғанда,
трансформаор кернеуінің өзгеруі;
22
Трансформатордың түзілуі
N2
жүктеме
N1
Айнымалы ток көзі
23
Бүгiнгi күннiң технологиялары ПӘКi 9798% болатын
трансформаторлар жасауға мүмкiндiк бередi.
Трансформаторлардың электр энергиясын
тасымалдаудағы ролi ерекше. Электр энергиясын қашық
аралықтарға тасымалдау күрделi ғылымитехникалық
мәселе болып табылады. Бұл жердегi негiзгi мәселе
энергия шығынымен байланысты. Өткiзгiштердiң қызуынан
болатын энергия шығыны ДжоульЛенц заңына сәйкес
тiзбектегi ток күшiнiң квадратына пропорционал, яғни
Q=I2Rt. Олай болса, тасымалдау кезiндегi бос шығынды
азайту үшiн тасымалданатын қуатты кемiтпестен, ток күшiн
мүмкiндiгiнше азайту қажет. Оның бiрденбiр жолы
кернеудiң шамасын аса жоғары, жүздеген мың вольтқа
көтеру. Жоғарғы вольтты электр тасымалдау жүйелерiнiң
болуы осымен байланысты. Электр энергиясын өндiретiн
жерде кернеудi трансформаторлардың көмегiмен 400500
мың вольтқа дейiн жоғарылатады да, тасымалдап жеткiзген
соң энергияны тұтынатын жерде керiсiнше өндiрiстiк 220
вольтқа дейiн кемiтедi.
24
Трансформатордың мінездемесін
дәптерге жазып алыңдар:
U1, U2 – бірінші және екінші жүктеменің электр
кернеуі.
I1, I2 – бірінші және екінші жүктеменің ток күші
N1, N2 – бірінші және екінші жүктеменің орама саны
k –трансформация коэффициенті
k
1
U
U
1
2
N
N
2
I
I
2
1
25
Трансформатордың ПӘКі
Р1 и Р2 – бірінші және екінші жүктеменің қуат
күші
η – Пайдалы әсер коэффициенті
Р
2
Р
1
UI
2
UI
1
2
1
26
Трансформатордың ПӘКі
Бүгiнгi күннiң технологиялары ПӘКi 9798%
болатын трансформаторлар жасауға
мүмкiндiк бередi
UI
2
UIUI
1
2
1
1
1
27
Трансформатордың
сызбалық белгісі
28
Трансформатордың түрлері
29
Бекіту сұрақтары:
Трансформатор не үшін қажет?
Трансформатор құрылысы?
Трансформатордың шартты белгісі?
Трансформация коэффициентінің
формуласы?
Төмендеткіш және жоғарылатқыш
трансформатор дегеніміз не?
30
ЕСЕП ШЫҒАРУ
Трансформатор кернеуді 220 – дан 660 Вқа
№ 976(Р)
дейін арттырады,
оның бірінші реттік орамасы 840 орамнан тұрады.
Трансформация коэффициенті қандай?
Екінші реттік орамада қанша орам бар?
Қай орамдағы өткізгіштің қимасы артық?
Трансформатор төмендеуі 120 В болғанда
№ 979(Р)
20 А ток береді.
Алғашқы кернеуі 22000 Вқа тең.
Онда бірінші жүктеменің ПӘК 90 % болса,
трансформатордың бастапқы ток күші мен
31
кірісшығыс қуаты неге тең?
«ТРАНСФОРМАТОР»
сөзжұмбағын құрастыру
БАҒАЛАУ
Үй тапсырмасы
§ 2.10. Трансформатор тақырыбын оқып келу.
Оқулықтан №2.10.1 есепті шығарып келу.
П.Н.Яблочков пен И.Ф.Усагин туралы реферат жазу.
Тақырыптың бақылау сұрақтарына жауап беру.
32
transformator_baekeeva.ppt
